(57)【要約】【課題】  ホイールローダ等の土工車両に適用される全油圧式パワーステアリング装置に於て、ステアシリンダに過度の力が作用しても、的確にハンドル位置を補正できる様にする。【解決手段】  オービットロール２、ステアシリンダ３、油圧ポンプ４、ハンドル角センサ５、ステア角センサ６、ソレノイドバルブ７、コントローラ８とで構成し、とりわけ、ソレノイドバルブ７をオービットロール２の一次側に設けて油圧ポンプ４からの作動油をオービットロール２を介してステアシリンダ３へ補給し得る様にする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルに依り操作されるオービットロールと、車輪を換向する為のステアシリンダと、オービットロールを介してステアシリンダに作動油を供給する為の油圧ポンプと、ハンドル角を検出する為のハンドル角センサと、ステア角を検出する為のステア角センサと、オービットロールの一次側に設けられて油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ補給し得るソレノイドバルブと、ハンドル角センサからのハンドル角とステア角センサからのステア角に基づいてソレノイドバルブを制御するコントローラと、から構成した事を特徴とする全油圧式パワーステアリング装置。
【請求項２】
オービットロールに依りパイロット制御されるステアバルブを設け、このステアバルブに依りステアシリンダを制御する様にした請求項１に記載の全油圧式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばホイールローダ等の土工車両に適用される全油圧式パワーステアリング装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大型ホイルローダ等の土工車両にあっては、操作力軽減の為にパイロット（フローアンプ）制御方式を含む全油圧式パワーステアリング装置が採用されている。
然しながら、この様なものは、全油圧式の為に微量の油漏れに依りハンドル位置つまりハンドルに設けられたノブ位置が変わり、非常に操作し難いという問題があった。
この為、この種の全油圧式パワーステアリング装置に於ては、ハンドル位置を補正する為の補正装置を備えたものが知られている（特許文献１〜１４参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５３−７２３４４号公報
【特許文献２】実開昭５９−１４０９６７号公報
【特許文献３】実開昭６０−１０２１７３号公報
【特許文献４】特公平４−２４２７０号公報
【特許文献５】特開昭６１−２０５５５７号公報
【特許文献６】特開平１０−１００９１６号公報
【特許文献７】特開平１０−１１９７９７号公報
【特許文献８】特開平１０−１１９８０３号公報
【特許文献９】特開平１０−１１９８０４号公報
【特許文献１０】特開平１０−１８１６２６号公報
【特許文献１１】特開平１１−２３５９８２号公報
【特許文献１２】特開２０００−１６８６０３号公報
【特許文献１３】特開２００３−１１８４１号公報
【特許文献１４】特開２００３−３２７１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、何れのものも、オービットロールの二次側であるオービットロールとステアシリンダ間にソレノイドバルブを設けてステアシリンダに作用する作動油を調整する事に依りハンドル位置を補正しようとしている。
然しながら、ステアシリンダに強い力が掛かってその内圧が高くなった場合には、ステアシリンダのストロークや動きが不安定になって的確な補正が行なわれないと言う問題があった。
とりわけ、大型ホイルローダ等の土工車両にあっては、車体を屈折して車輪を換向する所謂車体屈折（アーティキュレート）式にしてあるので、ステアシリンダに過度の力が作用し易く、この事が著しかった。
【０００５】
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、ステアシリンダに過度の力が作用しても、的確にハンドル位置を補正できる様にした全油圧式パワーステアリング装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の全油圧式パワーステアリング装置は、基本的には、ハンドルに依り操作されるオービットロールと、車輪を換向する為のステアシリンダと、オービットロールを介してステアシリンダに作動油を供給する為の油圧ポンプと、ハンドル角を検出する為のハンドル角センサと、ステア角を検出する為のステア角センサと、オービットロールの一次側に設けられて油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ補給し得るソレノイドバルブと、ハンドル角センサからのハンドル角とステア角センサからのステア角に基づいてソレノイドバルブを制御するコントローラと、から構成した事に特徴が存する。
【０００７】
ハンドルを操作してオービットロールを作動させると、油圧ポンプからオービットロールを介してステアシリンダに供給される作動油が制御される。この為、ハンドル操作に呼応してステアシリンダが作動されて車輪が換向される。
オービットロールからステアシリンダへの作動油が油漏れすると、車輪のステア角とハンドルのハンドル角がずれて行く。
この時、ハンドル角センサに依りハンドル角が検出されると共に、ステア角センサに依りステア角が検出されてこれらの信号がコントローラに入力される。コントローラでは、ハンドル角とステア角に基づいてこれらの偏差をゼロに収束させる信号がソレノイドバルブに出力される。この為、ソレノイドバルブは、油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ油漏れした分だけ補給すべく制御される。従って、ハンドル角とステア角とが適正に保たれてハンドル位置のずれなくなる。
ソレノイドをオービットロールの一次側に設けて油圧ポンプからの作動油をステアシリンダに補給する様にしたので、ストアシリンダに過度の力が作用する場合でも、ステアシリンダを確実に作動する事ができ、ハンドル位置を的確に補正する事ができる。
【０００８】
オービットロールに依りパイロット制御されるステアバルブを設け、このステアバルブに依りステアシリンダを制御する様にした方が好ましい。この様にすれば、より一層小さな操作力で操舵作業を行う事ができ、オペレータの疲労を大幅に軽減できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）  オービットロール、ステアシリンダ、油圧ポンプ、ハンドル角センサ、ステア角センサ、ソレノイドバルブ、コントローラとで構成し、とりわけ、ソレノイドバルブをオービットロールの一次側に設けて油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ補給し得る様にしたので、ステアシリンダに過度の力が作用しても、的確にハンドル位置を補正できる。
（２）  ソレノイドバルブをオービットロールの一次側に設けて油圧ポンプからの作動油をオービットロールを介してステアシリンダへ補給し得る様にしたので、補給専用の油圧ポンプを別途設ける必要がなく、極めて合理的でコストの高騰を招く事がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の全油圧式パワーステアリング装置の基本的な構造を示す油圧回路図である。
【００１１】
全油圧式パワーステアリング装置１は、オービットロール２、ステアシリンダ３、油圧ポンプ４、ハンドル角センサ５、ステア角センサ６、ソレノイドバルブ７、コントローラ８とからその主要部構成されて居り、ホイールローダ等の土工車両に適用される。
【００１２】
土工車両は、図略しているが、縦軸廻りに屈折可能に設けられた前後の車体と、各車体に水平軸廻りに回転可能に設けられた前後の車輪と、前後の車体を屈折させる左右一対のステアシリンダ３とを備え、ステアシリンダ３にて車体を屈曲させる事に依り車輪を換向させる所謂車体屈折（アーティキュレート）式にしてある。
【００１３】
オービットロール２は、ハンドル９に依り操作されるもので、この例では、ハンドル９の回転により操作されるバルブユニット１０とメータリングユニット１１とを備えている。ハンドル９は、操作性を向上させる為のノブと、バルブユニット１０に連結されるハンドルシャフトとを備えている。バルブユニット１０は、ハンドル９の回転量に比例した油量をステアシリンダ３に供給する機能を有するもので、７ポート３位置切換弁にしてあり、二次側の二つのポートがメータリングユニット１１に接続されている。
オービットロール２は、ポートＴ，Ｐ，Ｐ′，Ａ，Ｂを備えて居り、ポートＴがタンク１２に接続されていると共に、ポートＴとポートＰとの間には、逆止弁１３が介設されている。
【００１４】
ステアシリンダ３は、車輪を換向する為のもので、この例では、前後の車体を屈折させる事に依り車輪を換向させる左右一対のものにしてあり、ロッド室とテール室を備えた複動型にしてある。各ステアシリンダ３のロッド室及びテール室は、逆止弁１４を介してオービットロール２のポートＡ，Ｂに接続されている。逆止弁１４は、これに並列接続された絞り弁を含んでいる。
【００１５】
油圧ポンプ４は、オービットロール２を介してステアシリンダ３に作動油を供給する為のもので、この例では、原動機（エンジン）に依り駆動されるものにしてあり、吸込側がタンク１２に接続されていると共に、吐出側がオービットロール２のポートＰとポートＰ′に夫々接続されている。油圧ポンプ４の吐出側とタンク１２との間には、リリーフ弁１５が介設されている。
【００１６】
ハンドル角センサ５は、ハンドル角を検出する為のもので、この例では、ハンドルシャフトの近傍に設けられてこれの中立位置からの回転角度（ハンドル角）を検出してこれに呼応した信号を出力するものにしてある。
【００１７】
ステア角センサ６は、ステア角を検出する為のもので、この例では、一方のステアシリンダ３のピストンロッドの近傍に設けられてこれの中立位置（ステア角ゼロ位置）からの移動量（ステア角）を検出してこれに呼応した信号を出力するものにしてある。
【００１８】
ソレノイドバルブ７は、オービットロール２の一次側に設けられて油圧ポンプ４からの作動油をオービットロール２を介してステアシリンダ３へ補給し得るもので、この例では、２ポート２位置電磁通断弁にしてあり、油圧ポンプ４の吐出側とオービットロール２のポートＰ′との間に介設されて居り、これの二次側に直列に設けられた絞り弁１６と逆止弁１７とを含んでいる。
【００１９】
コントローラ８は、ハンドル角センサ５からのハンドル角とステア角センサ６からのステア角に基づいてソレノイドバルブ７を制御するもので、この例では、ハンドル角センサ５からの信号に基づくハンドル角とテア角センサ６からの信号に基づくステア角との偏差を演算し、その偏差がゼロに収束すべくソレノイドバルブ７を制御するものにしてある。
【００２０】
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
オペレータがハンドル９を操作してオービットロール２を作動させると、油圧ポンプ４からオービットロール２を介してステアシリンダ３に供給される作動油が制御される。この為、ハンドル操作に呼応してステアシリンダ３が作動されて前後の車体が屈曲される事に依り車輪が換向される。
オービットロール２からステアシリンダ３までの作動油が油漏れすると、車輪のステア角とハンドル９のハンドル角がずれて行く。
この時、ハンドル角センサ５に依りハンドル角が検出されると共に、ステア角センサ６に依りステア角が検出されてこれらの信号がコントローラ８に入力される。コントローラ８では、ハンドル角とステア角に基づいてこれらの偏差をゼロに収束させる信号がソレノイドバルブ７に出力される。この為、ソレノイドバルブ７は、連通位置に切換えられて油圧ポンプ４からの作動油がソレノイドバルブ７→絞り弁１６→逆止弁１７→オービットロール２を介してステアシリンダ３へ油漏れした分だけ補給される。従って、ハンドル角とステア角とが適正に保たれてハンドル位置のずれなくなる。
【００２１】
ソレノイドバルブ７をオービットロール２の一次側に設けて油圧ポンプ４からの作動油をステアシリンダ３に補給する様にしたので、ステアシリンダ３に過度の力が作用する場合でも、ステアシリンダ３を確実に作動する事ができ、ハンドル位置を的確に補正する事ができる。
【００２２】
次に、本発明の第二例を、図２に基づいて説明する。
図２は、本発明の全油圧式パワーステアリング装置の具体的な構造を示す油圧回路図である。
第二例は、オービットロール２に依りパイロット制御されるステアバルブ１８を設け、このステアバルブ１８に依りステアシリンダ３を制御する様にしたものであり、所謂パイロット（フローアンプ）制御方式にすると共に、作動油をステア用と荷役用とに分流するフローコントロールバルブ１９を備えたものである。
ステアバルブ１８は、メインステア弁１９とフローコントロール弁２０と適数の圧力制御弁２１と逆止弁２２と絞り弁２３とを備えて居り、ポートＰ１，Ｐ２，ＰＢ，Ｔ，Ｐａ，Ｐｂ，Ａ，Ｂを備えている。
【００２３】
ステアバルブ１８のポートＰ１，Ｐ２には二つのメインポンプ２４が、ポートＰＢには荷役用のバルブ（図示せず）が、ポートＰａ，Ｐｂにはクッションバルブ２５を介してオービットロール２のポートＡ，Ｂが、ポートＴにはタンク１２が、ポートＡ，Ｂには絞り弁を含む逆止弁１４を介してステアシリンダ３のロッド室及びテール室が夫々接続されている。
この様なものは、パイロット制御方式であるので、より一層小さな操作力で操舵作業を行う事ができ、オペレータの疲労を大幅に軽減できる。
【００２４】
尚、ステアシリンダ３は、先の例では、車体を屈折する事に依り車輪を換向させるものであったが、これに限らず、例えば通常の車両の様に車輪を直接換向させるものでも良い。
ステアシリンダ３は、先の例では、二つの複動型シリンダであったが、これに限らず、例えば単一の両ロッド複動型シリンダでも良い。
ステアバルブ１８は、第二例では、フローコントロールバルブ１９を備えていたが、例えばこれを割愛してステア専用のメインポンプに接続しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の全油圧式パワーステアリング装置の基本的な構造を示す油圧回路図。
【図２】本発明の全油圧式パワーステアリング装置の具体的な構造を示す油圧回路図。
【符号の説明】
【００２６】
１…全油圧式パワーステアリング装置、２…オービットロール、３…ステアシリンダ、４…油圧ポンプ、５…ハンドル角センサ、６…ステア角センサ、７…ソレノイドバルブ、８…コントローラ、９…ハンドル、１０…バルブユニット、１１…メータリングユニット、１２…タンク、１３…逆止弁、１４…逆止弁、１５…リリーフ弁、１６…絞り弁、１７…逆止弁、１８…ステアバルブ、１９…メインステア弁、２０…フローコントロール弁、２１…圧力制御弁、２２…逆止弁、２３…絞り弁、２４…メインポンプ、２５…クッションバルブ。
【図１】
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【図２】
2005343245.tif 000004